钢结构的毛截面面积等的定义
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中欧钢结构构件受力计算规范比较作者:刘晓刘振华来源:《中国新技术新产品》2016年第22期摘要:本文针对钢结构典型的轴心受力构件,运用中国和欧洲的规范,从原理及计算方法上进行比较,为海外项目钢结构设计提供参考。
关键词:钢结构;受弯构件;欧洲规范中图分类号:TU392 文献标识码:A随着中国建筑企业技术的提高,国际业务的拓展,承接越来越多的海外项目渐成趋势。
对于土建专业来说,掌握国外规范成为一项当务之急。
其中欧洲规范在欧洲以及新加坡,马来西亚等英联邦国家有广泛的应用。
本文针对基本受力钢结构构件,对两种规范进行对比,并列出基本算例,验证相关结论。
1.轴心受拉构件强度计算1.1 欧洲规范BS EN 1993-1-1∶2005计算方法介绍欧洲规范条款6.2.3中通过考虑以下两种情况,取较小值作为构件受拉承载力:按毛截面计算:其中γM0取为1,γM2取为1.25。
对于C型钢和只有一个角肢连接的角钢受拉强度计算另有详细的规定。
1.2 中国规范GB50017-2003计算方法介绍轴心受拉构件一般是按“毛截面屈服”和“净截面拉断的准则”进行计算的。
由于断裂的后果比屈服更为严重,为了方便设计,我国规范对有孔拉杆按净截面屈服进行计算。
中国规范按净截面屈服计算,而欧洲规范按毛截面屈服和净截面拉断进行计算。
仅从公式上看,不易看出轴心抗拉强度计算哪个规范更偏于安全。
2.轴心受压构件整体稳定强度计算2.1 欧洲规范计算方法介绍2.1.1 钢构件截面分类欧洲规范根据受压区的宽厚比,分为四大类:一类(塑性截面),二类(紧凑型截面),三类(半紧凑型截面),四类(细长型截面)。
2.1.2 计算方法规范定义了受压构件的有效长度:杆件在平面内可以有效防止失稳的位置约束或方向约束点间的距离,约束应有充分的强度和刚度以阻止约束点的位置或方向上的运动。
第四类截面。
2.2 中国规范GB50017-2003计算方法介绍轴心受压构件强度与轴心受拉相同,但通常整体稳定是确定截面的最重要因素。
钢结构截面尺寸详解钢结构的截面尺寸是指一个钢构件在截面上的尺寸大小,包括宽度、深度和厚度等多个参数。
截面尺寸的选择对于钢结构的强度、刚度和稳定性等性能至关重要。
下面我将详解钢结构截面尺寸的相关内容。
首先,钢结构截面尺寸的选择需要考虑到不同构件的不同受力情况和使用要求。
通常情况下,梁和柱的截面尺寸设计主要考虑强度和稳定性要求,而板、剪力墙等构件的截面尺寸设计则主要考虑刚度和稳定性要求。
其次,截面尺寸的设计应该满足强度要求。
强度是指构件能够承受的最大外力作用而不发生破坏的能力。
一般情况下,强度与构件的截面面积成正比,因此,较大的截面尺寸会提高构件的强度。
另外,截面尺寸的设计还需要考虑构件的刚度要求。
刚度是指构件对于外力作用的响应程度,也是体现构件抵抗变形能力的指标。
较大的截面尺寸会使构件具有较高的刚度,从而能够减小构件变形和挠度,提高结构的稳定性和使用性能。
此外,截面尺寸的设计还需要满足稳定性要求。
稳定性是指构件在外力作用下不发生失稳的能力。
一般情况下,较大的截面尺寸会提高构件的稳定性,从而减小其失稳的可能性。
在截面尺寸的设计过程中,还需要考虑经济性因素。
较大的截面尺寸会增加钢材的消耗,从而增加工程造价。
因此,设计人员通常需要综合考虑结构的性能需求和经济性要求,选择适当的截面尺寸。
最后,值得注意的是,截面尺寸的设计是一个相对复杂的过程,需要根据具体工程的要求进行分析和计算。
在实际设计中,设计人员通常会依据相关的设计规范和经验进行截面尺寸的选择和计算。
此外,还需要进行受力性能的验证和调整,以确保设计的截面尺寸满足结构的使用要求。
综上所述,钢结构截面尺寸的选择是一个综合考虑多个因素的过程,包括强度要求、刚度要求、稳定性要求和经济性等。
合理设计的截面尺寸能够保证钢结构的强度、刚度和稳定性,提高其使用性能和经济性。
1、如图所示两截面为-14x400的钢板,采用双盖板和C 级普通螺栓连接,单盖板厚度为7mm 。
螺栓为M22,螺栓孔径d 0=24mm 。
2140mm N f b v =,2305mm N f b c =;钢材为Q235,承受轴心拉力设计值N =700KN 。
试验算此连接。
解:单个螺栓抗剪承载力设计值:22222140106.444b bv v v d N n f ππ==⨯⨯=kN单个螺栓承压承载力设计值:221430594b b c c N d tf ==⨯⨯=∑ kN连接一侧所需螺栓数目为12:{}min ,min b b b v c N N N ==94 kN F=min12b N ⨯=1127.3 kN>700 kN 验算连件的净截面强度。
连接钢板在截面I -I 受力最大的N,连接盖板则是截面33-受力最大也是N ,但是因两者钢材、截面均相同,故只验算连接钢板。
210()(400424)144256n A b n d t mm =-=-⨯⨯=32270010164.52154256n N N N f mm mm A σ⨯===<= 满足要求2、图示双角钢与节点板三面围焊缝连接,受静态轴心拉力N ,角钢为2∟125×80×10长肢相拼,焊脚尺寸h f =8 mm ,,钢材为Q235,焊条E43型,手工焊;肢背焊缝实际长度1l =300 mm ,焊缝内力分配系数1K =0.65,2K =0.35,正面焊缝的强度增大系数f β=1.22,角焊缝强度设计值wf f =160 N/mm 2。
试确定此连接能承受的最大静力荷载设计值F 及肢尖焊缝的长度2l 。
(15分)解:由题意得 3125w l =mm 正面焊接:3320.7wf w f f N h l f β=⨯⨯⨯⨯ 220.78125 1.22160/mm mm N mm =⨯⨯⨯⨯⨯=273.3kN肢背侧焊缝: 1120.7()wf f f N h l h f =⨯⨯-⨯ 220.78(3008)160/mm mm mm N mm =⨯⨯⨯-⨯=523.26 kN又 311 2N N k N =- 31127328052326022 0.65N N N K +⨯∴===1015.24 kN 322 2N N k N =-=218693N (3分) '22221869381228130220.78160W f W e f N l h h f ≥+=+=+=⨯⨯⨯mm3、如图所示钢板与工字形柱采用双面角焊缝T 形连接,h f =8mm ,其它尺寸已在图中给出,钢板承受一个斜向拉力F =500 kN 的作用(静力荷载),钢材Q235B ,焊条E43系列,2/160mm N f w f =。
钢结构中的等效问题1. 钢种换算系数如:1(100.1b t λ≤+ (1) 对于Q235钢,y f =235N/mm 2 2. 复杂应力作用换算成单轴应力作用y图1 复杂应力状态的单元体根据第四强度理论,钢材在复杂应力作用下不发生屈服的条件为:y 2zx 2yz 2xy x z z y y x 2z 2y 2x red )(3)(f ≤+++++-++=τττσσσσσσσσσσ (2)式中 r e dσ为折算应力,其意义是将复杂应力状态折算成单向应力状态。
因此,当y red f ≤σ时,钢材处于弹性状态;当y red f >σ时,钢材处于塑性状态。
式(1)也可以用x 、y 和z 轴的主应力1σ、2σ和3σ表示如下:red y f σ=<(3) 由式(3)可知,当三向应力同号(如受拉)且数值接近时,即使1σ、2σ和3σ本身绝对值很大,甚至远大于y f ,钢材也很难进入塑性状态,破坏时钢材处于脆性状态。
但当有一向应力异号,同号应力相差较大时,钢材破坏时容易进入塑性状态。
3. 变幅疲劳等效成常幅疲劳图2 变幅疲劳循环应力谱如:6210[]f ασσ⨯∆≤∆ (4)4. 复杂边界条件等效成简支边界条件欧拉临界力 2cr 20EIN l π=或 2t2cr λπσE = (5)表1 轴心受压构件的临界力和计算长度系数μ5. 格构式构件等效成轴心受压构件根据弹性稳定理论分析,当缀件采用缀条时,两端铰接等截面格构式构件绕虚轴弯曲屈曲的临界应力为:yxxxx xx yyyyyc y h h=chc0y 0111111bbby 0y 0图3 构式构件绕虚轴弯曲屈曲1x222x2cr cos sin A AE⋅+=θθπλπσ (6) 即 2ox2cr λπσE= (7)其中 1x222xox cos sin A A⋅+=θθπλλ (8) 式中 x λ—整个构件对虚轴的长细比; A —整个构件的毛截面面积;1X A —个节间内两侧斜缀条毛截面面积之和;θ—缀条与构件轴线间的夹角。
钢筋截面面积钢筋截面面积是建筑中重要的一项参数,它对于建筑的安全和稳定性有着重要的意义。
因此,在建筑工程中,钢筋截面面积是一个必须被考虑的重要因素。
钢筋截面面积是指在钢筋预制单元长度内,钢筋通过断面计算而得到的截面面积。
它可以以特定单位长度表示,例如每米长度截面面积。
为了保证钢筋的强度和硬度,在计算截面面积时,不能随意改变钢筋的材质和结构。
此外,建筑工程中还有一个重要的因素可以计算钢筋截面面积,即钢筋的断面比。
它是由钢筋的直径和壁厚来确定的。
由于钢筋断面比相同时,其截面面积也相同,因此,在实际建筑中,通常可根据钢筋断面比计算出钢筋的截面面积。
钢筋截面面积的计算方法有多种,包括数学公式法、查表法和计算机模拟法等。
数学公式法是指将特定的钢筋参数输入计算机,然后根据特定的算法得出钢筋截面面积的方法;查表法是指根据不同种类钢筋的不同参数,直接从钢筋截面面积表中查出其截面面积;而计算机模拟法是指使用计算机软件对不同种类钢筋的不同参数进行模拟,从而获得钢筋截面面积的方法。
在实际工程中,钢筋截面面积的计算是一个很复杂的任务,必须根据具体情况选择合适的方法。
例如,对于低强度较弱的混凝土,普通的钢筋截面面积的计算就已经足够满足要求,而对于高强度较强的混凝土,就必须采用更复杂的计算方法,如模拟计算法。
另外,也可以根据建筑的设计荷载和钢筋的断面积来确定钢筋截面面积。
在这种计算方法中,可以把设计荷载和钢筋断面积输入计算机,然后根据一定的公式或国家标准计算得出钢筋受力条件下的截面面积。
总之,钢筋截面面积是建筑工程中重要的计算参数,在计算时要考虑到所使用的钢筋的材料、尺寸和结构,以及建筑的设计荷载。
只有准确计算钢筋截面面积,才能保证建筑工程的安全可靠。
钢结构计算书一、构件受力类别轴心受拉构件强度计算。
二、强度验算:1.轴心受拉构件的强度,可按下式计算:式中:N──轴心拉力或轴心压力,取N=132.00(kN);A n──净截面面积,取A n=8300.00(mm2);轴心受拉构件的强度σ=N/A n=132.00×103/8300.00=15.904(N/mm2);f──钢材的抗拉强度设计值,取f=215.00(N/mm2);由于轴心受拉构件强度σ= 15.904N/mm2≤承载力设计值f=215.00 N/mm2,故满足要求!2.摩擦型高强螺栓连接处的强度,按下式计算,取最大值:式中:N──轴心拉力或轴心压力,取N=132.00(kN);A n──净截面面积,取A n=8300.00(mm2);A──构件的毛截面面积,取A=8300.00(mm2);f──钢材的抗拉强度设计值,取f=215.00(N/mm2);n──在节点或拼接处,构件一端连接的高强螺栓数目,取n=8;n1──所计算截面(最处列螺栓处)上高强螺栓数目;取n1=10。
σ=(1-0.5×10/8)×132.00×103/8300.00=5.964(N/mm2);式中:N──轴心拉力或轴心压力,取N=132.00(kN);A──构件的毛截面面积,取A=8300.00(mm2);σ=N/A=132.00×103/8300.00=15.904(N/mm2);由于轴心受拉构件强度σ= 15.904N/mm2≤承载力设计值f=215.00 N/mm2,故满足要求!3、受拉构件的长细比,可按下式计算:l──构件的计算长度,取l=3000.00 mm;i──构件的回转半径,取i=182.00 mm;λ──构件的长细比, λ= l/i= 3000.00/182.00 =16.484;[λ]──构件的允许长细比,取[λ]= 150.00 ;构件的长细比λ= 16.484 ≤[λ] = 150.00,满足要求;。
钢结构知识点总结第一章绪论钢结构的特点1、钢结构自重较轻2、钢结构工作的可靠性较高3、钢材的抗振(震)性、抗冲击性好4、钢结构制造的工业化程度较高,施工周期短5、钢材的塑性,韧性好6、钢材的密闭性好7、钢材的强度高8、普通钢材耐锈蚀性差9、普通钢材耐热不耐火10、钢材低温时脆性增大。
钢结构的应用范围:大跨度结构:用钢结构重量轻。
高层建筑:用钢结构重量轻和抗震性能好。
强度高,截面尺寸小,提高有效使用面积。
工业建筑:用钢结构施工周期短,能承受动力荷载。
轻质结构:冷弯薄壁型钢,轻型钢。
高耸结构:轻,截面尺寸小。
抗震抗风。
活动式结构:轻。
可拆卸或移动的结构:轻,运输方便,拆卸方便。
容器和大直径管道:密闭性好。
抗震要求高的结构,急需早日交付的结构工程,特种结构。
结构设计的目的:安全性,耐久性,适用性。
影响结构可靠性的因素:荷载效应S和结构抗力RZ=R-S Z表示结构完成预定功能状态的函数,简称功能函数。
Z=0极限状态。
概论极限状态设计方法:承载能力极限状态:1.整个结构或结构的一部分失去平衡,如倾覆等.2.结构构件或链接因超过材料的强度而破坏,包括疲劳破坏,或过度变形不适于继续承载。
3.结构转变为机动体系4.结构或结构构件丧失整体稳定性。
5.低级丧失承载能力而破坏。
正常使用极限状态:1.影响正常使用或外观的变形2.影响正常使用或耐久性能的局部破坏(包括裂缝)影响正常使用的振动。
影响正常使用的其他特定状态。
可靠度:结构在规定的设计使用年限内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。
钢结构连接是以破坏强度而不是屈服作为承载能力的极限状态。
第二章钢结构的材料钢材按照脱氧方法,分为沸腾钢,半镇静钢,镇静钢,脱氧剂硅和锰。
热轧型钢:钢锭加热至1200-1300度,通过轧钢机将其轧制成所需形状和尺寸。
热处理:淬火,正火,回火。
钢材疲劳:在反复荷载下在应力低于钢材抗拉强度甚至低于屈服点时突然断裂,属脆性破坏原因:焊接结构:应力幅非焊接结构:应力幅+应力比1.钢材的强度设计值为什么要按厚度进行划分?同种类钢材,随着厚度或者直径的减小,钢材的轧制力和轧制次数的增加,钢材的致密性较好,存在大缺陷的几率较小,故强素会提高,而且钢材的塑性也会提高。
《钢结构设计规范》中的术语和符号一、术语1、强度:构件截面材料或连接抵抗破坏的能力。
强度计算是防止结构构件或连接因材料强度被超过而破坏的计算。
2、承载能力:结构或构件不会因强度、稳定或疲劳等因素破坏所能承受的最大内力;或塑性分析形成破坏机构时的最大内力;或达到不适应于继续承载的变形时的内力。
3、脆断:一般指钢结构在拉应力状态下没有出现警示性的塑性变形而突然发生的脆性断裂。
4、强度标准值:国家标准规定的钢材屈服点(屈服强度)或抗拉强度。
5、强度设计值:钢材或连接的强度标准值除以相应抗力分项系数后的数值。
6、一阶弹性分析:不考虑结构二阶变形对内力产生的影响,根据未变形的结构建立平衡条件,按弹性阶段分析结构内力及位移。
7、二阶弹性分析:考虑结构二阶变形对内力产生的影响,根据位移后的结构建立平衡条件,按弹性阶段分析结构内力及位移。
8、屈曲:杆件或板件在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态不符的较大变形而失去稳定。
9、腹板屈曲后强度:腹板屈曲后尚能继续保持承受荷载的能力。
10、通用高厚比:参数,其值等于钢材受弯、受剪或受压屈服强度除以相应的腹板抗弯、抗剪或局部承压弹性屈曲应力之商的平方根。
11、整体稳定:在外荷载作用下,对整个结构或构件能否发生屈曲或失稳的评估。
12、有效宽度:在进行截面强度和稳定性计算时宽度。
假定板件有效的那13、有效宽度系数:板件有效宽度与板件实际宽度的比值。
14、计算长度:构件在其有效约束点间的几何长度乘以考虑杆端变形情况和所受荷载情况的系数而得的等效长度,用以计算构件的长细比。
计算焊缝连接强度时采用的焊缝长度。
15、长细比:构件计算长度与构件截面回转半径的比值。
16、换算长细比:在轴心受压构件的整体稳定计算中,按临界力相等的原则,将格构式构件换算为实腹构件进行计算时所对应的长细比或将弯扭与扭转失稳换算为弯曲失稳时采用的长细比。
17、支撑力:为减小受压构件(或构件的受压翼缘)的自由长度所设置的侧向支承处,在被支撑构件(或构件受压翼缘)的屈曲方向,所需施加于该构件(或构件受压冀缘)截面剪心的侧向力。
2023年一级注册建筑师之建筑结构练习题(二)及答案单选题(共30题)1、下列何种措施可以减小混凝土的徐变?( )A.采用低强度等级水泥B.加大水灰比C.增加粗骨料含量D.增大构件截面压应力【答案】 C2、在抗震设防7度区,桩径大于600mm的钻孔灌注桩,其配筋长度应根据实际情况确定,但构造钢筋的长度不宜小于桩长的适当数值,下列哪一个数值是合适的?( )A.1/3桩长B.1/2桩长C.2/3桩长D.3/5桩长【答案】 C3、与多层建筑地震作用有关的因素,下列哪项正确且全面?()A.Ⅰ、Ⅱ、ⅢB.Ⅰ、Ⅱ、ⅣC.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、ⅣD.Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ【答案】 C4、刚性和刚弹性方案砌体结构房屋的横墙开有洞口时,洞口的水平截面面积不应超过横墙截面面积的百分比,以下何为限值?()A.40%B.45%C.50%D.55%【答案】 C5、下列哪一种构件的代号是不正确的?( )A.基础梁JLB.楼梯梁TLC.框架梁KLD.框支梁KCL【答案】 D6、同为设防烈度为8度的现浇钢筋混凝土结构房屋,一栋建造于Ⅱ类场地上,另一栋建造于Ⅳ类场地上,两栋结构的抗震等级()。
A.Ⅱ场地的高B.相同C.Ⅳ场地的高D.两种之间的比较不能肯定【答案】 B7、轴心受压单面连接的单角钢构件(长边相连),截面尺寸为L90×50×6,毛截面面积A=8.56cm2,钢材牌号Q235B,f=215N/mm2,强度设计值折减系数0.70,稳定系数φ=0.419,其受压承载力设计值是下列哪一个数值?()A.53.98kNB.61.69kNC.65.55kND.69.40kN【答案】 A8、为控制大体积混凝土的裂缝,采用下列哪项措施是错误的?( )A.选用粗骨料B.选用快硬水泥C.掺加缓凝剂D.减少水泥用量,降低水灰比【答案】 B9、对于建筑物的三种结构缝:防震缝、伸缩缝和沉降缝,下列哪一种说法是不正确的?( )A.防震缝必须从建筑物的顶部至基础底部垂直贯通设置B.沉降缝必须从建筑物的顶部至基础底部垂直贯通设置C.永久性伸缩缝可以从建筑物的基础顶面至建筑物顶部设置D.三种结构缝的宽度必须满足防震缝宽度的要求【答案】 A10、抗震设计时,下列哪一种结构不属于竖向不规则的类型?( )A.侧向刚度不规则B.竖向抗侧力构件不连续C.顶层局部收进的水平方向的尺寸大于相邻下一层的25%D.楼层承载力突变【答案】 C11、关于混凝土结构的设计方案,下列说法错误的是:( )A.应选用合理的结构形式、构件形式,并做合理的布置B.结构的平、立面布置宜规则,各部分的质量和刚度宜均匀、连续C.宜采用静定结构,结构传力途径应简捷、明确,竖向构件宜连续贯通、对齐D.宜采取减小偶然作用影响的措施【答案】 C12、下列何项不属于竖向不规则?()A.侧向刚度不规则B.楼层承载力突变C.扭转不规则D.竖向抗侧力构件不连续【答案】 C13、普通钢筋混凝土与砖砌体自重之比为()。
钢结构术语
1.钢框架结构:采用钢材为主要构造材料,将其制作成框架结构,再用其他构件连接成整体。
2. 钢结构节点:连接钢结构构件的点,通常使用钢板或钢板焊接。
3. 变截面钢结构:钢构件的截面尺寸随着力的变化而改变的结构形式。
4. 薄壳钢结构:采用钢板作为结构构件的中空结构形式,广泛应用于建筑物的屋面和外墙。
5. 型钢:根据截面形状和尺寸加工成的钢材,通常用于制作钢结构构件。
6. 钢柱:立式钢结构构件,用于支撑建筑物的重量和荷载。
7. 钢梁:横向钢结构构件,用于支撑楼板和屋面等建筑物的结构。
8. 钢板:用于制作钢结构构件的材料之一,通常具有高强度和耐腐蚀性能。
9. 钢筋混凝土钢结构:采用钢结构作为支撑结构,混凝土作为填充材料的建筑结构形式。
10. 预制钢结构:在工厂中预先加工钢结构构件,然后将其运到工地进行安装。
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钢结构里构件的验算,无外乎强度、整体稳定、局部稳定这几种,上面提到的几个截面就是相对应这三个的,分别叙述如下:1、净截面,用在强度验算里。
记住强度验算是指某个截面的强度的验算,所以要用截面的实际截面,即净截面。
它也等于截面的总体截面(毛截面)减去截面中孔洞的截面。
2、毛截面,用在整体稳定验算里。
整体稳定验算是相对于整个构件来讲的,与构件的截面、边界条件等等都有关。
只是某个局部的截面的削弱对整体稳定影响不大。
所以这里采用毛截面,即忽略某些截面中孔洞的削弱。
3、有效截面,是相对于薄壁构件(宽厚比或高厚比较大的板件)而言的。
板太薄,受压时会发生局部屈曲,从而不能全截面都用来承载。
故规范里对这种薄壁构件,作了相应的简化,认为其中的一部分截面(有效截面)可象普通板那样来受力,而其他的部分不考虑他的作用。
4、有效净截面,指有效截面减去有效截面范围内的孔洞的截面,是用在薄壁的受压的强度验算里的,受拉时没有局部屈曲问题,所以仍用净截面。
综上所述:普通钢结构构件:强度验算----净截面稳定验算----毛截面薄壁钢结构构件:受拉强度验算-----净截面受压强度验算-----有效净截面稳定验算-----------有效截面毛截面:不扣除孔洞的截面面积,不考虑孔洞对截面的削弱。
稳定问题属于整体性问题,可采用毛截面面积进行计算净截面:扣除孔洞的截面面积,考虑孔洞对截面的削弱。
受拉强度问题属于局部截面的问题,一般采用净截面面积进行计算有效截面:考虑屈曲后强度但并不扣除孔洞的截面有效面积。
一般对于宽厚比较大的冷成型钢,采用有效面积来考虑局部的屈曲后强度问题有效净截面:考虑屈曲后强度并且扣除孔洞的截面有效面积,受压强度问题既要考虑孔洞对截面强度的削弱,也要考虑局部的屈曲后强度,一般采用有效净截面计算.有效截面面积有效净截面,净截面,毛截面2009-03-21 20:48毛截面面积是不扣除孔洞的截面面积。
净截面面积扣除孔洞的截面面积。
一,计算长度1,物理意义:将具有端部约束的杆件拟作承载力相同而长度不同的两端铰支杆看待;计算长度是从压杆稳定计算中引出的概念;等于压杆失稳时两个相邻反弯点间的距离。
2,定义:构件在其有效约束点间的几何长度乘以考虑杆端变形情况和所受荷载情况的系数而得的等效长度。
二,长细比1,定义:构件计算长度与构件截面回转半径的比值;长细比是评价构件刚度性能的指标。
三,回转半径1,定义:回转半径是指物体微分质量假设的集中点到转动轴间的距离,它的大小等于惯性矩除以截面面积后再开平方。
四,弹性截面模量1,定义:也叫截面抵抗矩,弹性截面模量为截面惯性矩与截面上受拉或受压边缘至中和轴距离的比值;五,塑形截面模量1,定义:塑性截面模量为截面各组成部分对中和轴的面积距。
六,截面中和轴1,截面的中和轴为整个截面关于经此轴线的截面面积矩为零,横截面在此轴线弯曲正应力为零;可用截面各组成面积对某一翼缘边的面积距之和与整个截面面积的比值确定中和轴离该翼缘边的距离进行计算。
七,手算需要掌握的几个常规参数:1,简支梁在均布荷载q 作用下的跨中弯矩; 218M ql =2,简支梁在均布荷载q 作用下的跨中挠度; 45384ql EI ∆= 3,简支梁在跨中集中荷载p 作用下的跨中弯矩; 14M pl =4,简支梁在跨中集中荷载p 作用下的跨中挠度; 3148pl EI ∆= 5,悬臂梁在均布荷载q 作用下的跨中弯矩; 212M ql =6,悬臂梁在均布荷载q 作用下的跨中挠度; 418ql EI ∆= 7,悬臂梁在端部集中荷载p 作用下的跨中弯矩; M pl =8,悬臂梁在端部集中荷载p 作用下的跨中挠度; 313pl EI∆= 9,两端固结梁在均布荷载q 作用下的跨中弯矩; 2112M ql = 10,两端固结梁在均布荷载q 作用下的跨中挠度; 41384ql EI∆= 11,两端固结梁在跨中集中荷载p 作用下的跨中弯矩;18M pl =12,两端固结梁在跨中集中荷载p 作用下的跨中挠度; 31192pl EI ∆=。
钢结构截面分类-概述说明以及解释1.引言1.1 概述钢结构是指由钢材构成的建筑结构。
由于钢材具有高强度、轻质、可塑性好等优点,因此在建筑领域中得到了广泛应用。
钢结构的截面形状对其性能有着重要的影响,因此对钢结构的截面进行分类和研究具有重要意义。
本文旨在探讨钢结构截面的分类方法,并分析不同截面形状对构件的力学性能、承载能力以及施工便利性等方面的影响。
通过对钢结构截面分类的深入研究,我们可以更好地了解和运用钢材的特性,提高结构的抗力和稳定性。
在本文中,我们将首先介绍钢结构的定义和特点,包括钢材的强度、韧性以及耐久性等方面的特点。
接着我们将重点讨论钢结构截面分类的意义,即不同截面形状对结构性能的影响。
通过对截面形状的分类,我们可以更好地选择合适的截面形状来满足结构在不同工况下的要求。
在正文的最后一部分,我们将列举一些常见的钢结构截面分类,并对其特点进行详细阐述。
这些常见的截面形状包括I型钢、H型钢、工字钢、角钢等,我们将对它们的优点、应用范围以及适用的结构类型进行分析和比较。
通过本文的研究,我们可以更好地认识和了解钢结构截面的分类方法,并为工程实践提供有益的指导。
此外,钢结构截面分类的研究还具有重要的应用前景,可以为结构设计和施工提供更多的选择和灵活性。
最后,我们希望通过本文可以增加大家对钢结构截面分类的认识和理解,并为今后的研究和实践提供有益的参考。
文章结构是指文章整体的组织架构和章节安排。
一个良好的文章结构可以使读者更好地理解和理解文章内容,使文章的逻辑清晰明了。
本文将按照以下结构进行组织和呈现:1. 引言1.1 概述在引言部分,我们将对钢结构截面分类进行概述,介绍截面分类的背景和重要性。
1.2 文章结构在文章结构部分,我们将介绍本文的整体结构和章节安排,帮助读者更好地了解文章的内容和组织方式。
1.3 目的在本文的引言部分,我们还将明确本文的目的,阐明对钢结构截面分类进行研究的意义与价值。
2. 正文2.1 钢结构的定义和特点在正文的第一部分,我们将介绍钢结构的定义和主要特点,包括强度高、韧性好、施工周期短等。
钢结构设计规范第一章总则第为在钢结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,特制定本规范。
本规范适用于工业与民用房屋和一般构筑物的钢结构设计。
本规范的设计原则是根据《建筑结构设计统一标准》(CBJ68-84))制订的.设计钢结构时,应从工程实际情况出发,合理选用材料、结构方案和构造措施,满足结构在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求,宜优先采用定型的和标准化的结构和构件,减少制作、安装工作量,符合防火要求,注意结构的抗腐蚀性能.在钢结构设计图纸和钢材订货文件中,应注明所采用的钢号(对普通碳素钢尚应包括钢类、炉种、脱氧程度等)、连接材料的型号(或钢号)和对钢材所要求的机械性能和化学成分的附加保证项目。
此外,在钢结构设计图纸中还应注明所要求的焊缝质量级别(焊缝质量级别的检验标准应符合国家现行《钢结构工程施工及验收规范》)。
对有特殊设计要求和在特殊情况下的钢结构设计,尚应符合国家现行有关规范的要求。
第二章材料承重结构的钢材,应根据结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作温度等不同情况选择其钢号和材质。
承重结构的钢材宜采用平炉或氧气转炉3号钢(沸腾钢或镇静钢)、16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq 钢,其质量应分别符合现行标准《普通碳素结构钢技术条件》、《低合金结构钢技术条件》和《桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件》的规定。
下列情况的承重结构不宜采用3号沸腾钢:一、焊接结构:重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,冬季计算温度等于或低于-20℃时的轻、中级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,以及冬季计算温度等于或低于-30℃时的其它承重结构。
二、非焊接结构:冬季计算温度等于或低于-20℃时的重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构。
注:冬季计算温度应按国家现行《采暖通风和空气调节设计规范》中规定的冬季空气调节室外计算温度确定,对采暖房屋内的结构可按该规定值提高10℃采用。
钢结构设计规范第一章总则第二章材料一、焊接结构:重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,冬季计算温度等于或低于-20℃时的轻、中级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,以及冬季计算温度等于或低于-30℃时的其它承重结构。
二、非焊接结构:冬季计算温度等于或低于-20℃时的重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构。
注:冬季计算温度应按国家现行《采暖通风和空气调节设计规范》中规定的冬季空气调节室外计算温度确定,对采暖房屋内的结构可按该规定值提高1 0℃采用。
℃时,对于3号钢尚应具有-20℃冲击韧性的合格保证;对于16Mn钢、16Mnq 钢、15MnV钢或15MnVq钢尚应具有-40℃冲击韧性的合格保证。
对于重级工作制的非焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,必要时亦应具有冲击韧性的合格保证。
一、手工焊接采用的焊条,应符合现行标准《碳钢焊条》或《低合金钢焊条》的规定。
选择的焊条型号应与主体金属强度相适应。
对重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构,宜采用低氢型焊条。
二、自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和焊剂,应与主体金属强度相适应。
焊丝应符合现行标准《焊接用钢丝》的规定。
三、普通螺栓可采用现行标准《普通碳素结构钢技术条件》中规定的3号钢制成。
四、高强度螺栓应符合现行标准《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈型式尺寸与技术条件》或《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副型式尺寸与技术条件》的规定。
五、铆钉应采用现行标准《普通碳素钢铆螺用热轧圆钢技术条件》中规定的ML2或ML3号钢制成。
六、锚栓可采用现行标准《普通碳素结构钢技术条件》中规定的3号钢或《低合金结构钢技术条件》中规定的16Mn钢制成。
第三章基本设计规定第一节设计原则一、承载能力极限状态为结构或构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形时的极限状态;二、正常使用极限状态为结构或构件达到正常使用的某项规定限值时的极限状态。
主梁0.85柱(包括基础)0.75第二节设计指标一、单面连接的单角钢1.按轴心受力计算强度和连接0.85;2.按轴心受压计算稳定性二、施工条件较差的高空安装焊缝和铆钉连接0.90;三、沉头和半沉头铆钉连接0.80。
钢结构里构件的验算,无外乎强度、整体稳定、局部稳定这几种,上面提到的几个截面就是相对应这三个的,分别叙述如下:
1、净截面,用在强度验算里。
记住强度验算是指某个截面的强度的验算,所以要用截面的实际截面,即净截面。
它也等于截面的总体截面(毛截面)减去截面中孔洞的截面。
2、毛截面,用在整体稳定验算里。
整体稳定验算是相对于整个构件来讲的,与构件的截面、边界条件等等都有关。
只是某个局部的截面的削弱对整体稳定影响不大。
所以这里采用毛截面,即忽略某些截面中孔洞的削弱。
3、有效截面,是相对于薄壁构件(宽厚比或高厚比较大的板件)而言的。
板太薄,受压时会发生局部屈曲,从而不能全截面都用来承载。
故规范里对这种薄壁构件,作了相应的简化,认为其中的一部分截面(有效截面)可象普通板那样来受力,而其他的部分不考虑他的作用。
4、有效净截面,指有效截面减去有效截面范围内的孔洞的截面,是用在薄壁的受压的强度验算里的,受拉时没有局部屈曲问题,所以仍用净截面。
综上所述:
普通钢结构构件:
强度验算----净截面
稳定验算----毛截面
薄壁钢结构构件:
受拉强度验算-----净截面
受压强度验算-----有效净截面
稳定验算-----------有效截面
毛截面:不扣除孔洞的截面面积,不考虑孔洞对截面的削弱。
稳定问题属于整体性问题,可采用毛截面面积进行计算
净截面:扣除孔洞的截面面积,考虑孔洞对截面的削弱。
受拉强度问题属于局部截面的问题,一般采用净截面面积进行计算
有效截面:考虑屈曲后强度但并不扣除孔洞的截面有效面积。
一般对于宽厚比较大的冷成型钢,采用有效面积来考虑局部的屈曲后强度问题
有效净截面:考虑屈曲后强度并且扣除孔洞的截面有效面积,受压强度问题既要考虑孔洞对截面强度的削弱,也要考虑局部的屈曲后强度,一般采用有效净截面计算.
有效截面面积有效净截面,净截面,毛截面
2009-03-21 20:48
毛截面面积是不扣除孔洞的截面面积。
净截面面积扣除孔洞的截面面积。
有效截面面积是考虑屈曲后强度但并不扣除孔洞的截面有效面积。
有效净截面面积是考虑屈曲后强度并且扣除孔洞的截面有效面积。
因为拉压强度问题是局部截面问题,所以使用的是净截面,而稳定问题是整体问题,所以使用的是毛截面,由于冷成型钢宽厚比较大,在设计时按照有效宽度法考虑了局部屈曲后强度,所以使用的是有效面积。
所以结构构件的受拉强度应按净截面计算,受压强度应按有效净截面计算,稳定性应按有效截面计算,变形和各种稳定系数均可按毛截面计算。